Wichtige Eigenschaften
- Kategorie:
- Nichtmetall
- Atommasse:
- 12,011 u
- Elektronenkonfiguration:
- [He] 2s² 2p²
- Schmelzpunkt:
- Sublimiert bei ca. 3652 °C (Graphit)
- Siedepunkt:
- Sublimiert
- Dichte:
- 2,26 g/cm³ (Graphit), 3,51 g/cm³ (Diamant)
- Oxidationszustände:
- -4, +2, +4
Beschreibung & Allotropie
Kohlenstoff ist ein Nichtmetall und das **zentrale Element des Lebens auf der Erde**. Seine einzigartige Fähigkeit, stabile kovalente Bindungen mit sich selbst und vielen anderen Elementen einzugehen, ermöglicht die Bildung einer unvorstellbaren Vielfalt an organischen Verbindungen (Kohlenwasserstoffe, Proteine, Fette, Kohlenhydrate, DNA etc.). Kohlenstoff kommt in verschiedenen reinen Formen (Allotropen) vor, darunter **Diamant** (extrem hart, transparent, Isolator) und **Graphit** (weich, schwarz, elektrisch leitfähig). Neuere Formen sind Fullerene, Graphen und Kohlenstoffnanoröhren.
Vorkommen & Bedeutung
Kohlenstoff ist weit verbreitet: als Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre, gelöst in den Ozeanen, in Carbonatgesteinen (Kalkstein), in fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdöl, Erdgas) und als fundamentaler Baustein aller Lebewesen. Der Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Austausch zwischen diesen Reservoirs.
Verwendung
Die Verwendungen von Kohlenstoff sind extrem vielfältig:
- Energieträger: Verbrennung von Kohle, Erdöl, Erdgas.
- Materialien: Stahl (Eisen-Kohlenstoff-Legierung), Kunststoffe, Diamanten (Schmuck, Schneidwerkzeuge), Graphit (Bleistiftminen, Elektroden, Schmiermittel).
- Chemie: Basis der gesamten organischen Chemie und Pharmazie.
- Radiokarbondatierung: Das radioaktive Isotop C-14 wird zur Altersbestimmung organischer Materialien genutzt.
Atommodell (Bohrsches Modell)
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